Antiprogestins for breast cancer treatment: We are almost ready.

The development of antiprogestins was initially a gynecological purpose. However, since mifepristone was developed, its application for breast cancer treatment was immediately proposed. Later, new compounds with lower antiglucocorticoid and antiandrogenic effects were developed to be applied to different pathologies, including breast cancer. We describe herein the studies performed in the breast cancer field with special focus on those reported in recent years, ranging from preclinical biological models to those carried out in patients. We highlight the potential use of antiprogestins in breast cancer prevention in women with BRCA1 mutations, and their use for breast cancer treatment, emphasizing the need to elucidate which patients will respond. In this sense, the PR isoform ratio has emerged as a possible tool to predict antiprogestin responsiveness. The effects of combined treatments of antiprogestins together with other drugs currently used in the clinic, such as tamoxifen, CDK4/CDK6 inhibitors or pembrolizumab in preclinical models is discussed since it is in this scenario that antiprogestins will be probably introduced. Finally, we explain how transcriptomic or proteomic studies, that were carried out in different luminal breast cancer models and in breast cancer samples that responded or were predicted to respond to the antiprogestin therapy, show a decrease in proliferative pathways. Deregulated pathways intrinsic of each model are discussed, as well as how these analyses may contribute to a better understanding of the mechanisms involved.

Steroid profile in patients with breast cancer and in mice treated with mifepristone.

Progesterone receptors (PRs) are biomarkers used as prognostic and predictive factors in breast cancer, but they are still not used as therapeutic targets. We have proposed that the ratio between PR isoforms A and B (PRA and PRB) predicts antiprogestin responsiveness. The MIPRA trial confirmed the benefit of 200 mg mifepristone, administered to patients with tumors with a high PRA/PRB ratio, but dose-ranging has not been conducted. The aim of this study was to establish the plasma mifepristone levels of patients from the MIPRA trial, along with the resultant steroid profiles, and compare these with those observed in mifepristone-treated mice using therapeutic schemes able to induce the regression of experimental mammary carcinomas with high PRA/PRB ratios: 6 mg pellets implanted subcutaneously, or daily doses of 12 mg/kg body weight. The plasma levels of mifepristone and other 19 plasma steroids were measured by liquid chromatography-tandem mass spectometry. In mifepristone-treated mice, plasma levels were lower than those registered in mifepristone-treated patients (i.e. day 7 after treatment initiation, pellet-treated mice: 8.4 ± 3.9 ng/mL; mifepristone-treated patients: 300.3 ± 31.7 ng/mL (mean ± s.d.; P < 0.001)). The increase in corticoid related steroids observed in patients was not observed in mifepristone-treated mice. The increase in progesterone levels was the most significant side effect detected in mifepristone-treated mice after 14 or 21 days of treatment, probably due to an ovarian compensatory effect not observed in postmenopausal patients. We conclude that in future clinical trials using mifepristone, the possibility of lowering the standard daily dose of 200 mg should be considered.

Antiprogestágenos en cáncer de mama: del ratón a la clínica y nuevamente al ratón / ANTIPROGESTINS IN BREAST CANCER : FROM MOUSE TO HUMANS AND BAC

En el laboratorio de la Dra Pasqualini, por serendipitismo surgió un modelo de cáncer de mama murino que se caracteriza por el hecho de que es uno de los pocos modelos de ratón en los cuales los carcinomas mamarios inducidos modelan al tipo de tumor más frecuente de la mujer: el carcinoma mamario luminal que expresa receptores hormonales y es modulable por terapia endócrina. Luego ya en el IBYME demostramos que en este modelo los receptores de estrógeno interaccionan con los de progesterona en los promotores de genes blanco y que la proporción de isoformas de receptor de progesterona es fundamental para predecir la respuesta a antiprogestágenos. Hemos validado estas observaciones en modelos de xenotransplantes de líneas celulares de cáncer de mama humano creciendo en ratones inmunosuprimidos y posteriormente, utilizando muestras de pacientes de cáncer de mama humano, hemos demostrado que sólo aquellas con mayor expresión de isofoma A que de isofoma B, responden ex vivo al tratamiento con antiprogestágenos. Proponemos que estas pacientes serían candidatas a tratamientos combinados de antiestrógenos y antiprogestágenos. Estudios de tumores de pacientes creciendo en ratones inmunosuprimidos ayudarán a discernir cuáles tumores responden mejor a una u otra terapia endocrina

By serendipity, at Dr. Christiane Dosne Pasqualini´s Laboratory,, we have developed one of the few mouse experimental models of breast cancer in which induced-tumors share many features of human luminal breast cancer: ductal histology, hormone receptor expression and hormone responsiveness. After moving to IBYME, we were able to demonstrate that estrogen receptors interact with progesterone receptors at the promoter of key target genes and that the ratio of progesterone receptor isoforms A and B is essential to predict antiprogestin responsiveness. After validating this data in human breast cancer cell xenografts, modified to express different PR isoform ratios, we designed a study aimed to evaluate the response of human breast cancers to antiprogestins ex-vivo and correlate this data with the PR isoform ratio. Only those samples with higher levels of isoform A than isoform B were inhibited by antiprogestins. We propose that selected breast cancer patients, those with higher levels of isoform A than isoform B, might be candidates for adjuvant treatment with antiprogestins in combination with standard endocrine therapy. Future experiments generating patient derived xenografts will help to understand and better select patients for personalized endocrine treatments.

Inmunohistoquímica y expresión de receptores de estrógenos y progesterona en neoplasias mamarias malignas caninas en distintos estadios clínicos / Immunohistochemistry and expression of estrogen and progesterone receptors in canine malignant mammary tumors in different clinical stages

La técnica de inmunohistoquímica descrita por Walker y col. (1998) y Mote y col. (2001) es de utilidad para la determinación de receptores de estrógenos y de progesterona en tumores mamarios de la hembra canina. Existe bastante controversia respecto al porcentaje de receptores de estrógenos y de progesterona, con valor pronóstico o predictivo en tumores malignos caninos debido, muy probablemente, a la falta de uniformidad en criterios de inclusión de los casos en los estudios realizados. El presente trabajo se realizó en una población de 51 perras. Los tumores fueron escindidos quirúrgicamente mediante mastectomía de las glándulas afectadas. Para la determinación de receptores hormonales, se analizó la muestra con mayores características histológicas de malignidad de cada animal. Se contabilizó el porcentaje de células tumorales positivas para cada uno de los receptores (receptor de estrógeno alfa, receptor de estrógeno beta y receptores de progesterona) en los distintos estadios clínicos (I, II, II, IV). Se consideró positivo todo corte ³ 20% de células tumorales positivas para cada uno de los receptores. Se realizó una estadística descriptiva (media y error estándar) con los animales positivos para cada uno de los receptores en los distintos estadios clínicos. En línea con reportes de otros autores, más de la mitad de caninos portadores de tumores mamarios malignos expresaron receptores de estrógenos y de progesterona. Conociendo que el comportamiento biológico de una neoplasia varía con el estadio clínico del paciente, resulta interesante estudiar la expresión de los receptores en cada uno de éstos, en animales con neoplasias mamarias malignas. Adicionalmente, a este objetivo incluye la puesta a punto la de técnica de inmunohistoquímica para la determinación de receptores hormonales en la especie.

receptors in canine mammary tumors. There is considerable controversy regarding the percentage of estrogen and progesterone receptors that having prognostic or predictive value in malignant tumors in dogs because, most likely, the lack of uniform criteria for inclusion of cases. This study was conducted in a population of 51 female dogs. The tumors were surgically treated by mastectomy of the affected glands. For the determination of hormone receptors, the sample analyzed was showed higher histological malignancy features of each animal. It was counted the percentage of tumor cells positive for each of the receptors (estrogen receptor alpha, estrogen receptor beta and progesterone receptor) in animals in various clinical stages (I, II, III, IV). It was considered positive cut-off ³ 20% tumor cells positive for each of the recipients. It was conducted a descriptive statistics (mean and standard error) which positive animals for each of the receptors in different clinical stages. In line with reports of other authors, more than half of canine carriers of malignant mammary tumors expressed estrogen and progesterone receptors. Knowing that the biological behavior of cancer varies with the clinical stage of the animal, objective was to study the expression of receptors in each of the clinical stages in animals with malignant mammary tumors. Additionally, this includes the preparation of the immunohistochemical technique for the determination of hormone receptors in this species.

Localización extra nuclear de receptores esteroides y activación de mecanismos no genómicos / Extra nuclear localization of steroid receptors and non genomic activation mechanisms

Los receptores de hormonas esteroides han sido considerados históricamente como factores de transcripción nucleares. Sin embargo, en los últimos años surgieron evidencias que indican que su activación desencadena eventos rápidos, independientes de la transcripción y que involucran a diferentes segundos mensajeros; muchos de estos receptores han sido localizados en la membrana celular. Por otra parte, se han caracterizado varios receptores de hormonas esteroides noveles, de estructura molecular diferente al receptor clásico, localizados principalmente en la membrana celular. Esta revisión enfoca los diferentes efectos iniciados por los glucocorticoides, mineralocorticoides, andrógenos, estrógenos y progesterona, y los posibles receptores involucrados en los mismos.

Steroid hormone receptors have been historically considered as nuclear transcription factors. Nevertheless, in the last years, many of them have been detected in the cellular membrane. It has been postulated that their activation can induce transcription independent rapid events involving different second messengers. In addition, several novel steroid hormone receptors, showing a different molecular structure than the classical ones, have also been characterized and most of them are also located in the plasmatic membrane. This review focuses on the variety of effects initiated by glucocorticoids, mineralocorticoids, androgens, estrogens and progesterone, and the possible receptors involved mediating these effects.

Regresión de cáncer de mama después del tratamiento hormonal en un modelo murino / Mammary cancer regression after hormonal treatment in a murine model

Carcinomas mamarios murinos, originalmente inducidos por acetato de medroxiprogesterona, con crecimiento autónomo y receptores de estrógenos y progesterona regresionan con estradiol (E2) o con antiprogestágenos. Con el objeto de analizar los mecanismos de la regresión tumoral, estudiamos las características morfológicas y la participación de los reguladores del ciclo celular tales como p21, p27, p53 y MDM2 mediante inmunohistoquímica utilizando dos tumores sensibles al E2 o a los antiprogestágenos y uno sensible al E2 y antiprogestágenos resistente. La regresión se asocia a disminución del parénquima tumoral con aumento del estroma, a un efecto antiproliferativo y proapoptótico y a la inducción de proteínas inhibitorias del ciclo celular tales como p21 y p27. Sin embargo el patrón de expresión de los reguladores del ciclo celular varió. En los tumores sensibles a ambos tratamientos aumentó p21 y p27, los valores basales de p53 fueron altos y los de MDM2 bajos. En el tumor sensible sólo a E2 aumentó únicamente p27 y p21 permaneció en valores bajos acompañados por altos niveles basales de p53 y MDM2. Estos hallazgos sugieren que p21 podría ser esencial para la acción de los antiprogestágenos y que alteraciones en la vía p21/p53 podrían participar en la resistencia al tratamiento hormonal.

Regularización hormonal de los adenocarcinomas mamarios inducidos por acetato de medroxiprogesterona estudios "in vivo" e "in vitro" / Hormonal regulation of the mammary adenocarcinoma induced by medroxiprogesterone acetate: studies \"in vivo\" and \"in vitro\"

En nuestro modelo experimental el acetato de medroxiprogesterona induce adenocarcinomas de mama en hembras vírgenes de la cepa BALB/c. Estos tumores, con receptores para progesterona y estrógenos, originaron líneas de crecimiento hormono-dependientes (HD) o independiente (HI)..La progesterona y el MPA estímulan el crecimiento de las HD y los estrógenos inhiben el crecimiento de las HD y HI. En este trabajo demostramos que cultivos primarios de tumores HD conservan la misma sensibilidad hormonal que los tumores parenterales: la proliferación celular aumenta con concentraciones de MPA 10-9-10-7 M y es inhibida con estrógenos 10-9 o 10-7 M aun en presencia de MPA. Estos resultados sugerirían que las hormonas actúan directamente sobre las células tumorales. En experimentos "in vivo" demostraron que animales tratados con progesterona también desarrollaron adenocarcinomas de mama aunque la incidencia fue menor que en los tratados con MPA. Curiosamente se observó que la mayoría de los adenocarcinomas de mama inducidos por progesterona eran lobulillares y III mientras que en los tratados con MPA la mayoría fue ductal y HD. También se demostró que la ovariectomía y la sialoadenectomía disminuyen el poder carcinogénico del MPA sin alterar el patrón morfológico: 70 por ciento ductal y HD

Inducción de cancer de mama con progesterona en un modelo murino / Induction of breast neoplasms with progestagenos in a murine model

Se ha demostrado que la administración continua de acetato de medroxiprogesterona (MPA) a ratones hembras vírgenes de la cepa BLB/c conduce a la aparición de adenocarcionamas de mama. Estos son quísticos e infiltrantes y presentan distintos grados de diferenciación celular y están generalmente precididos por lesiones preneoplásicas de tipo ductal. Poseen receptores para estrógenos y/o progesterona, prolactina y bajos o no detectables receptores para el factor de crecimiento epidérmico tienen altos niveles de receptores para EGF. En pasajes singenéicos los tumores inducidos por MPA dieron origen a sublíneas, algunas de las cuales demostraron tener un comportamiento autónomo (MPA-I) y otras hormono-de pendiente (MPA-D). Se asoció la presencia de EGF-R con autonomia tenía igual capacidad que el MPA para promover el crecimiento de los tumores hormono-dependientes mientras que el benzoato de estadiol lo inhibía. Aunque estos resultados no son extrapolaes a otra especie, alertan contra el uso indiscriminado de progestágenos